[发明专利]生物质基轻质门型材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及门型材制备领域，尤其涉及一种生物质基轻质门型材的制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展及世界人口的激增，能源危机、粮食危机、环境危机日益加剧。当前世界经济过分依赖于石油、煤炭等化石资源，其不可再生性正导致此类资源逐渐枯竭，而且价格在节节攀升，燃烧此类资源产生大量的二氧化碳、二氧化硫等气体及悬浮颗粒物已造成气候环境的日益恶化。寻找可再生的清洁能源替代它们成为各国科研部门关注的焦点。其中生物质能源因具有来源广泛、价格低廉、可再生性强、二氧化碳可循环利用等优点，成为最具潜力的能源物质。乙醇作为可再生能源受到极大的重视，目前，燃料乙醇的生产主要以甘蔗等谷物等粮食为原料，但是人口膨胀、粮食短缺决定了此原料生产燃料乙醇的局限性。纤维素乙醇是源于可再生生物质的重要能源。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，每年通过光合作用产生的植物纤维素约10000亿吨，为避免与人争粮、与粮争地，木质纤维素成为纤维素乙醇的生产最具潜力的原料。现阶段来看，大部分地区依靠秸秆类作为燃料，或者直接在田间地头焚烧，不仅污染了环境，而且由于秸秆燃烧能量的利用率低，造成资源的严重浪费。利用农业废弃物作原料生产纤维素乙醇具有无酸碱汽爆、酶水解工艺条件温和、设备简单、能耗低，环境友好等特点。不但可以大量的转化生物质能源，缓解能源危机，而且还可以缓解大气污染，改善生态环境、促进农业可持续发展、带动农业产业化和生态良性循环。最后剩余的渣料即是木质素，由于木质素是天然高分子物质，可以在许多领域代替石化产品生产目标有机产品。

发明内容

针对上述技术问题，本发明设计开发了一种生物质基轻质门型材的制备方法，其利用生物质原料制备门型材，提高了资源利用效率，对环境友好，所制备的门型材具有良好的使用性能。

本发明提供的技术方案为：

一种生物质基轻质门型材的制备方法，包括：

步骤1)将第一份生物质原料进行酶解、发酵分离，得到第一份渣料，所述第一份渣料的主要成分是木质素；将所述第一份渣料干燥和粉碎后，得到第一份木质素颗粒原料；将第一份木质素颗粒原料和PVC树脂作为门型材原料，与第一助剂混合，进入双螺杆挤压机进行热塑挤压，得到生物质基热塑材料的空芯门型材；

步骤2)将第二份生物质原料进行酶解、发酵分离，得到第二份渣料，所述第二份渣料主要成分是木质素；将所述第二份渣料干燥和粉碎后，得到第二份木质素颗粒原料；将第二份木质素颗粒原料与聚乙二醇400、丙三醇在浓硫酸做催化剂的条件下液化成生物多元醇，把生物多元醇与第二助剂混合成组合生物多元醇，再利用所述组合生物多元醇与异氰酸酯反应生成生物质基聚氨酯硬泡沫材料；

步骤3)在所述生物质基热塑材料的空芯门型材中空腔室中浇注生物质基聚氨酯硬泡沫材料，使其充满整个中空腔室，得到一种生物质基轻质门型材。

优选的是，所述的生物质基轻质门型材的制备方法中，所述步骤1)中，所述第一份木质素颗粒原料的水分≤5％，目数在400目以上，所述第一份木质素颗粒原料重量占所述门型材原料的比例为75～90％，PVC树脂重量占所述门型材原料的比例为10～25％。

优选的是，所述的生物质基轻质门型材的制备方法中，所述步骤1)中，热塑挤压过程中，所述双螺杆挤压机的前后各区的温度在130～180℃。

优选的是，所述的生物质基轻质门型材的制备方法中，所述步骤2)中，将第二份木质素颗粒原料与聚乙二醇400、丙三醇以及浓硫酸作为生物多元醇原料，聚乙二醇400重量占所述生物多元醇原料的比例为40～50％，丙三醇重量占所述生物多元醇原料的比例为10～25％，第二份木质素颗粒原料重量占所述生物多元醇原料的比例为25～40％，浓硫酸重量占所述生物多元醇原料的比例为0.5～1％。

优选的是，所述的生物质基轻质门型材的制备方法中，所述步骤2)中，将第二份木质素颗粒原料与聚乙二醇400、丙三醇在浓硫酸做催化剂的条件下液化成生物多元醇，其具体过程包括：步骤①高温液化：将混合后的物料升温至140～160℃，并在该温度下常压液化60～90min；步骤②加入与浓硫酸化学等量反应量的氢氧化钠颗粒，进行中和反应后，在真空度0.09MPa下真空脱水至无冷凝液产生；步骤③降温至常温；把生物多元醇与第二助剂混合成组合生物多元醇的具体过程为：把生物多元醇与阻燃剂、发泡剂和匀泡剂混合成组合生物多元醇。。

优选的是，所述的生物质基轻质门型材的制备方法中，所述步骤2)中，利用所述组合生物多元醇与异氰酸酯反应生成生物质基聚氨酯硬泡沫材料的具体过程包括：将组合生物多元醇与异氰酸酯按比例高速混合，从而得到生物质基聚氨酯硬泡沫材料。